BR112021000838A2 - EVALUATION OF CEMENT THROUGH PIPING WITH THE USE OF SEISMIC METHODS - Google Patents

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Abstract

"avaliação de cimento através da tubulação com o uso de métodos sísmicos". trata-se de métodos e aparelhos para avaliação de uma formação de solo interseccionada por um poço. os métodos incluem estimar uma propriedade de cimento que circunda um tubular na formação de solo por meio de: geração de um sinal acústico com uma ferramenta de perfilagem no poço; estimativa da propriedade em dependência de um campo de onda refletido tardio de um sinal acústico de resposta modificado, sendo que o sinal acústico de resposta modificado é produzido pela supressão de um componente de modo direto."assessment of cement through the pipeline using seismic methods". these are methods and devices for assessing soil formation intersected by a well. the methods include estimating a cement property that surrounds a tubular in the formation of soil by means of: generating an acoustic signal with a profiling tool in the well; estimation of the property in dependence on a late reflected wave field of a modified response acoustic signal, with the modified response acoustic signal being produced by the suppression of a component in a direct way.

Description

"AVALIAÇÃO DE CIMENTO ATRAVÉS DA TUBULAÇÃO COM O USO DE MÉTODOS SÍSMICOS""EVALUATION OF CEMENT THROUGH PIPING WITH THE USE OF SEISMIC METHODS" CAMPO DA REVELAÇÃOFIELD OF REVELATION

[0001] A presente revelação se refere, de modo geral, a ferramentas de poço e, em particular, a métodos e a aparelhos para conduzir perfilagem de poços.[0001] The present disclosure refers, in general, to well tools and, in particular, to methods and apparatus for conducting well profiling.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃOBACKGROUND OF THE REVELATION

[0002] A perfuração de poços para vários propósitos é bem conhecida. Tais poços podem ser perfurados para fins geotérmicos, para produzir hidrocarbonetos (por exemplo, óleo e gás), para produzir água, e assim por diante. A profundidade de um poço pode estar na faixa de alguns milhares de pés até 25.000 pés ou mais. Em poços de hidrocarbonetos, ferramentas de fundo de poço frequentemente incorporam vários sensores, instrumentos e dispositivos de controle para executar qualquer número de operações de fundo de poço. Dessa forma, as ferramentas podem incluir sensores e/ou circuitos eletrônicos para avaliação da formação, monitoramento e controle da própria ferramenta, e assim por diante.[0002] Drilling wells for various purposes is well known. Such wells can be drilled for geothermal purposes, to produce hydrocarbons (for example, oil and gas), to produce water, and so on. The depth of a well can range from a few thousand feet to 25,000 feet or more. In hydrocarbon wells, downhole tools often incorporate various sensors, instruments and control devices to perform any number of downhole operations. Thus, the tools can include sensors and / or electronic circuits to evaluate the formation, monitoring and control of the tool itself, and so on.

[0003] O desenvolvimento da formação para extrair os hidrocarbonetos pode incluir a instalação de tubulação (também chamada de membros tubulares ou tubulares), como tubulação de produção ou tubo de aço conhecido como revestimento, dentro de um poço, incluindo a aplicação de cimento na região anular entre o poço e o revestimento. É conhecida a realização de inspeção acústica de um revestimento cimentado em um poço para determinar propriedades específicas relacionadas ao revestimento e materiais circundantes. Por exemplo, a aderência do cimento ao revestimento pode ser avaliada, ou a resistência do cimento atrás do revestimento ou a espessura do revestimento podem ser estimadas, com o uso de medições de ondas acústicas refletidas. Isso pode ser genericamente chamado de perfilagem da aderência do cimento ao revestimento, que pode ser obtida com o uso de uma ferramenta de perfilagem de aderência do cimento ao revestimento transportada através da formação ao longo do interior do revestimento enquanto realiza medições. Em outros exemplos de perfilagem da aderência do cimento, uma onda circunferencial guiada pode ser usada para avaliar as propriedades relacionadas ao revestimento. Por exemplo, as medições de atenuação das ondas de Lamb e de cisalhamento podem ser usadas para determinar as propriedades do cimento.[0003] The development of training to extract hydrocarbons may include the installation of piping (also called tubular or tubular members), such as production piping or steel tube known as casing, inside a well, including the application of cement in the annular region between the well and the liner. Acoustic inspection of a cemented liner in a well is known to determine specific properties related to the liner and surrounding materials. For example, the adhesion of the cement to the coating can be assessed, or the strength of the cement behind the coating or the thickness of the coating can be estimated, using reflected acoustic wave measurements. This can be generically called profiling of cement adhesion to the coating, which can be achieved with the use of a cement adhesion profiling tool to the coating carried through the formation along the inside of the coating while making measurements. In other examples of cement adhesion profiling, a guided circumferential wave can be used to evaluate the properties related to the coating. For example, measurements of the attenuation of the Lamb and shear waves can be used to determine the properties of the cement.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃOSUMMARY OF THE REVELATION

[0004] Em aspectos, a presente revelação está relacionada a métodos e aparelhos para avaliar uma formação de solo interseccionada por um poço. Os métodos incluem estimar uma propriedade de cimento que circunda um tubular na formação de solo por meio de: geração de um sinal acústico com uma ferramenta de perfilagem no poço; estimativa da propriedade em dependência de um campo de onda refletido tardio de um sinal acústico de resposta modificado, sendo que o sinal acústico de resposta modificado é produzido pela supressão de um componente de modo direto.[0004] In aspects, the present disclosure is related to methods and devices to evaluate a formation of soil intersected by a well. The methods include estimating a cement property that surrounds a tubular in the formation of soil by means of: generating an acoustic signal with a profiling tool in the well; estimation of the property in dependence on a late reflected wave field of a modified response acoustic signal, with the modified response acoustic signal produced by directly suppressing a component.

[0005] Os métodos podem incluir receber um sinal acústico de resposta indicativo da propriedade; e gerar o sinal ajustando-se o sinal acústico de resposta com o uso de processamento sísmico para suprimir o componente de modo direto. A geração do sinal acústico pode incluir a geração de um sinal acústico centralizado no cimento através da geração de formas de onda configuradas para suprimir o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante. A geração do sinal acústico pode incluir a estimativa de um valor ideal para pelo menos um parâmetro de excitação para que uma fonte de excitação acústica produza uma onda guiada de múltiplos modos misturados em um tubular. A geração do sinal acústico pode incluir a focalização do sinal acústico no cimento. A geração do sinal acústico pode incluir a geração de um feixe acústico com múltiplos tons. O tubular pode ser um dentre uma pluralidade de tubulares aninhados. A pluralidade pode incluir um segundo tubular mais próximo a uma ferramenta no poço que gera o sinal acústico do que ao tubular.[0005] The methods may include receiving an acoustic response signal indicating the property; and generating the signal by adjusting the acoustic response signal using seismic processing to directly suppress the component. The generation of the acoustic signal may include the generation of an acoustic signal centered on the cement through the generation of waveforms configured to directly suppress the component in a resulting modified response acoustic signal. The generation of the acoustic signal can include the estimation of an ideal value for at least one excitation parameter so that an acoustic excitation source produces a guided wave of multiple modes mixed in a tubular. The generation of the acoustic signal may include focusing the acoustic signal on the cement. The generation of the acoustic signal may include the generation of an acoustic beam with multiple tones. The tubular can be one of a plurality of nested tubulars. The plurality may include a second tubular closer to a tool in the well that generates the acoustic signal than to the tubular.

[0006] Os métodos descritos acima utilizam implicitamente ao menos um processador. Algumas modalidades incluem um produto de mídia legível por computador não transitória acessível ao processador e que tem instruções no mesmo que, quando executadas, fazem com que o pelo menos um processador realize os métodos descritos acima. As modalidades do aparelho podem incluir, em adição ao equipamento de medição e aparelho de transporte de poço especializados, pelo menos um processador e uma memória de computador acessível ao pelo menos um processador, que compreende uma mídia legível por computador contendo instruções que, quando executadas, fazem com que o pelo menos um processador execute os métodos descritos acima.[0006] The methods described above implicitly use at least one processor. Some modalities include a non-transitory, computer-readable media product that is accessible to the processor and has instructions on it that, when executed, cause at least one processor to perform the methods described above. The apparatus modalities may include, in addition to specialized measuring equipment and well transport apparatus, at least one processor and a computer memory accessible to at least one processor, which comprises computer-readable media containing instructions which, when executed , cause at least one processor to perform the methods described above.

[0007] Exemplos de alguns recursos da revelação podem ser aqui resumidos de forma razoavelmente ampla para que a descrição detalhada dos mesmos a seguir possa ser mais bem compreendida e para que as contribuições que os mesmos representam para a técnica possam ser reconhecidas.[0007] Examples of some features of the disclosure can be summarized here reasonably broadly so that the detailed description of them below can be better understood and so that the contributions they represent to the technique can be recognized.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0008] Para um entendimento detalhado da presente revelação, deve-se fazer referência à seguinte descrição detalhada das modalidades, tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais elementos similares receberam numerais similares, em que:[0008] For a detailed understanding of the present disclosure, reference should be made to the following detailed description of the modalities, taken in conjunction with the attached drawings, in which similar elements received similar numerals, in which:

[0009] A Figura 1 ilustra uma ferramenta de perfilagem acústica de acordo com modalidades da presente revelação.[0009] Figure 1 illustrates an acoustic profiling tool according to the modalities of the present disclosure.

[0010] A Figura 2 mostra uma vista esquemática axial que ilustra a avaliação de cimento através da tubulação de acordo com as modalidades da presente revelação.[0010] Figure 2 shows a schematic axial view that illustrates the evaluation of cement through the pipe according to the modalities of the present disclosure.

[0011] A Figura 3A é uma vista esquemática lateral que ilustra uma ferramenta de acordo com modalidades da presente revelação.[0011] Figure 3A is a schematic side view that illustrates a tool according to the modalities of the present disclosure.

[0012] A Figura 3B mostra uma ferramenta de acordo com modalidades da presente revelação implementada com uma matriz de transmissores de múltiplos elementos integrados.[0012] Figure 3B shows a tool according to the modalities of the present disclosure implemented with an array of integrated multi-element transmitters.

[0013] A Figura 4A ilustra uma ferramenta de perfilagem de acordo com modalidades da presente revelação.[0013] Figure 4A illustrates a profiling tool according to the modalities of the present disclosure.

[0014] A Figura 4B ilustra uma outra ferramenta de perfilagem de acordo com modalidades da presente revelação.[0014] Figure 4B illustrates another profiling tool according to the modalities of the present disclosure.

[0015] A Figura 5 mostra um fluxograma que ilustra métodos para inspecionar um componente de infraestrutura de campos petrolíferos de acordo com modalidades da presente revelação.[0015] Figure 5 shows a flowchart that illustrates methods for inspecting an oilfield infrastructure component in accordance with the modalities of the present disclosure.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0016] Aspectos da presente revelação se referem a aparelhos e métodos para perfilagem de poço, incluindo a medição e a interpretação dos fenômenos físicos indicativos de parâmetros de interesse relacionados à instalação de tubulares na formação (por exemplo, propriedades do cimento que liga o revestimento a uma formação). As modalidades aqui descritas são particularmente adequadas para múltiplos tubulares aninhados, como, por exemplo, tubulares de diferentes diâmetros que são concêntricos entre si. As modalidades aqui descritas são particularmente adequadas para inspeção de perfilagem da aderência do cimento.[0016] Aspects of the present disclosure refer to devices and methods for profiling wells, including the measurement and interpretation of physical phenomena indicative of parameters of interest related to the installation of tubulars in the formation (for example, properties of the cement that connects the coating training). The embodiments described here are particularly suitable for multiple nested tubulars, such as, for example, tubulars of different diameters that are concentric with each other. The procedures described here are particularly suitable for inspecting the profiling of cement adhesion.

[0017] A geração de sinais acústicos e a detecção de reflexões desses sinais para um único tubular são bem conhecidas, e essas reflexões podem ser convencionalmente processadas para estimar a espessura do cimento, a qualidade da aderência do cimento, e assim por diante. A avaliação do cimento pode ser realizada com base no uso de queda de amplitude de sinal detectado para avaliar a espessura do revestimento, densidade do cimento e integridade da aderência.[0017] The generation of acoustic signals and the detection of reflections of these signals for a single tubular are well known, and these reflections can be conventionally processed to estimate the thickness of the cement, the quality of the cement adhesion, and so on. The evaluation of the cement can be performed based on the use of a decrease in the amplitude of the detected signal to evaluate the thickness of the coating, density of the cement and integrity of the adhesion.

[0018] Os transdutores acústicos eletromagnéticos (EMATs, Electromagnetic- acoustic transducers) são usados em testes não destrutivos, inclusive no poço, com o uso de fenômenos físicos bem compreendidos. Em um tipo de EMAT, quando um fio é colocado perto da superfície de um objeto eletricamente condutivo e é acionado por uma corrente a uma frequência ultrassônica adequada, correntes parasitas são induzidas em uma região de superfície próxima do objeto. Se um campo magnético estático também estiver presente, as correntes parasitas experimentam forças de Lorentz. Essas forças causam uma excitação acústica no objeto. Em uma utilização recíproca, um sinal elétrico será gerado no fio como um resultado da excitação acústica em um metal colocado próximo a um magneto permanente. A atenuação e/ou a reflexão das ondas acústicas mostram informações sobre os defeitos e arredores do objeto. Consulte, por exemplo, o pedido de patente US nº 15/288.092 de Kouchmeshky et al, que é de propriedade comum e aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0018] Electromagnetic acoustic transducers (EMATs, Electromagnetic-acoustic transducers) are used in non-destructive tests, including in the well, with the use of well-understood physical phenomena. In a type of EMAT, when a wire is placed close to the surface of an electrically conductive object and is driven by a current at an appropriate ultrasonic frequency, eddy currents are induced in a surface region close to the object. If a static magnetic field is also present, eddy currents experience Lorentz forces. These forces cause an acoustic excitation in the object. In reciprocal use, an electrical signal will be generated on the wire as a result of the acoustic excitation on a metal placed next to a permanent magnet. The attenuation and / or reflection of the acoustic waves shows information about the defects and surroundings of the object. See, for example, US patent application No. 15 / 288,092 by Kouchmeshky et al, which is common property and incorporated herein by reference in its entirety.

[0019] A perfilagem de aderência do cimento ("CBL", cement bond logging) por atenuação de onda guiada mede a atenuação de onda ao longo de uma direção circunferencial do revestimento. Múltiplos transmissores e receptores podem ser colocados dentro do revestimento para medições de atenuação compensadas. Consulte, por exemplo, a patente US nº 7.660.197 de Barolak et al., e a patente US nº RE43.960 de Barolak et al., aqui incorporadas a título de referência em suas totalidades. As propriedades mecânicas (por exemplo, módulo de Young, módulo de cisalhamento) da camada de cimento atrás do revestimento determinam a atenuação das ondas. Um EMAT pode ser projetado para produzir uma forma de onda única, como ondas horizontais de cisalhamento (SH, shear horizontal) ou ondas de Lamb.[0019] The cement bond logging ("CBL") by guided wave attenuation measures the wave attenuation along a circumferential direction of the coating. Multiple transmitters and receivers can be placed inside the casing for compensated attenuation measurements. See, for example, US patent No. 7,660,197 to Barolak et al., And US patent No. RE43,960 to Barolak et al., Incorporated herein by reference in their entirety. The mechanical properties (eg Young's modulus, shear modulus) of the cement layer behind the coating determine the attenuation of the waves. An EMAT can be designed to produce a single waveform, such as horizontal shear waves (SH, horizontal shear) or Lamb waves.

[0020] A avaliação do cimento em mais de um único revestimento, no entanto, se torna problemática ao ponto de ser impraticável. A presente revelação usa métodos sísmicos para conduzir a avaliação quanto à aderência do cimento suprimindo-se modos diretos e observando-se o campo de onda refletida tardio. A supressão pode ser alcançada com o uso de um ou mais transmissores juntamente com múltiplos receptores para suprimir a excitação da tubulação e focar na resposta do cimento. Os transmissores adicionais podem ser empregados para direcionamento de feixe de energia acústica para suprimir modos diretos. Fontes de compressão e cisalhamento poderiam ser usadas. Tanto a fonte quanto o receptor (ou receptores) poderiam ser implementados como um EMAT, sensores acoplados de fluido acústico, transdutores convencionais, e assim por diante. Un EMAT pode oferecer aperfeiçoamento movendo-se o ponto de fonte/receptor para a tubulação ou primeiro revestimento.[0020] The evaluation of cement in more than a single coating, however, becomes problematic to the point of being impractical. The present disclosure uses seismic methods to conduct the assessment of cement adhesion by suppressing direct modes and observing the late reflected wave field. Suppression can be achieved with the use of one or more transmitters together with multiple receivers to suppress piping excitation and focus on the cement response. Additional transmitters can be used to direct beam of acoustic energy to suppress direct modes. Compression and shear sources could be used. Both the source and the receiver (or receivers) could be implemented as an EMAT, acoustic fluid coupled sensors, conventional transducers, and so on. An EMAT can offer improvement by moving the source / receiver point to the pipe or first liner.

[0021] Várias metodologias acústicas podem ser empregadas para transmitir e receber sinais acústicos, incluindo onda guiada, operação tandem (pitch-catch), eco- impulso, e assim por diante. A formação de feixes e outras técnicas podem ser usadas para focalizar a interação acústica no cimento. Várias técnicas para aumento de sinal podem também ser alavancadas, incluindo ondas de ressonância dupla, modos de onda de mistura, estimativa de diferenças não lineares no sinal e similares.[0021] Various acoustic methodologies can be employed to transmit and receive acoustic signals, including guided wave, tandem operation (pitch-catch), echo impulse, and so on. Beam formation and other techniques can be used to focus the acoustic interaction on the cement. Various techniques for signal augmentation can also be leveraged, including double resonance waves, mixing wave modes, estimating non-linear differences in the signal and the like.

[0022] Os métodos incluem realizar a avaliação de aderência do cimento no cimento fora de uma segunda coluna (por exemplo, revestimento de aço) atrás (por exemplo, fora) de uma primeira coluna (por exemplo, tubulação). O volume entre a primeira e a segunda colunas pode ser preenchido com fluido, que tem impedância relativamente baixa. Esse vão de baixa impedância torna desafiadora a recuperação de sinais suficientes para estimar as propriedades do cimento. Os métodos podem empregar uma matriz de locais de transmissor e receptor para suprimir a primeira interferência de coluna e permitir a análise da ressonância da segunda coluna de revestimento.[0022] Methods include carrying out the assessment of cement adhesion on cement outside a second column (eg, steel liner) behind (eg, outside) a first column (eg, pipe). The volume between the first and second columns can be filled with fluid, which has relatively low impedance. This low impedance span makes it difficult to recover sufficient signals to estimate the properties of the cement. The methods can employ a matrix of transmitter and receiver locations to suppress the first column interference and allow analysis of the resonance of the second coating column.

[0023] Adicionalmente, filtragem, modelagem e processamento podem ser usados para gerar um sinal acústico modificado para suprimir o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante. Por exemplo, pode ser usada a análise da amplitude versus deslocamento (AVO). A mitigação com base em fonte, com base em receptor e de processamento, conforme descrito aqui, pode ser usada individualmente para aplicações simplificadas ou econômicas ou combinadas para um maior efeito.[0023] Additionally, filtering, modeling and processing can be used to generate a modified acoustic signal to directly suppress the component in a resulting modified response acoustic signal. For example, amplitude versus displacement (AVO) analysis can be used. Source-based, receiver-based and processing mitigation, as described here, can be used individually for simplified or economical applications or combined for greater effect.

[0024] Aspectos da revelação podem incluir a estimativa de uma propriedade do cimento que circunda um tubular em uma formação de solo. A estimativa da propriedade pode ser executada por meio de: geração de um sinal acústico com uma ferramenta de perfilagem no poço, e estimativa da propriedade em dependência de um campo de onda refletido tardio de um sinal acústico de resposta modificado, sendo que o sinal acústico de resposta modificado é produzido pela supressão de um componente de modo direto. A geração do sinal acústico pode incluir a geração de um sinal acústico centralizado no cimento através da geração de formas de onda configuradas para suprimir o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante.[0024] Aspects of the disclosure may include estimating a cement property that surrounds a tubular in a soil formation. Property estimation can be performed by means of: generating an acoustic signal with a profiling tool in the well, and estimating the property depending on a late reflected wave field of a modified response acoustic signal, the acoustic signal being modified response is produced by directly suppressing a component. The generation of the acoustic signal may include the generation of an acoustic signal centered on the cement through the generation of waveforms configured to directly suppress the component in a resulting modified response acoustic signal.

[0025] Recentemente, foram desenvolvidas técnicas para uso de ondas de propagação de cisalhamento para imageamento de fraturas e características fora da região próxima ao poço (por exemplo, imageamento de onda de cisalhamento profundo). Uma "onda de propagação", como usado aqui, se refere a uma onda que se propaga através de um meio em vez de ao longo de uma interface. Estas ondas de propagação de cisalhamento podem ser criadas por uma ferramenta acústica multipolo e são úteis no imageamento de campo distante. Uma região ao redor de um poço pode ser descrita como incluindo uma região de campo próximo e uma região de campo distante. Uma região de campo próximo inclui a superfície de um poço e pode estender-se lateralmente até a formação. A região de campo distante pode se estender a dezenas de metros do furo de poço. Sinais de imageamento de onda de cisalhamento profundo (DWSI, deep shear wave imaging) podem ser propagados para a região de campo distante.[0025] Recently, techniques have been developed for the use of shear propagation waves for fracture imaging and features outside the region close to the well (for example, deep shear wave imaging). A "propagation wave", as used here, refers to a wave that propagates through a medium rather than over an interface. These shear propagation waves can be created by a multipole acoustic tool and are useful in distant field imaging. A region around a well can be described as including a near-field region and a distant field region. A near-field region includes the surface of a well and can extend laterally to the formation. The distant field region can extend to tens of meters from the well hole. Deep shear wave imaging (DWSI) signals can be propagated to the distant field region.

[0026] Os aspectos da presente revelação se referem ao uso de pelo menos um sensor acústico como parte de uma ou mais ferramentas de perfilagem acústica de fundo de poço ou sistemas de sensor distribuídos para produzir informações acústicas responsivas a uma onda acústica proveniente da formação de solo. O sensor pode incluir pelo menos um transmissor acústico configurado e pelo menos um receptor acústico disposto em um veículo no poço, e configurado para implementar técnicas da presente revelação, conforme descrito em mais detalhes abaixo. Um receptor e um transmissor podem ser implementados como o mesmo transdutor, transdutores diferentes, ou uma ou mais matrizes de transdutores. Os transdutores podem ser selecionados do grupo que consiste em: (i) transdutores acústicos eletromagnéticos ("EMATS"), transdutores piezelétricos (ii) e transdutores de cunha (iii). As informações são indicativas de um parâmetro de interesse. O termo "informações", como usado aqui, inclui qualquer forma de informações (analógicas, digitais, EM, impressas, etc.), e pode incluir um ou mais dentre: dados brutos, dados processados e sinais.[0026] Aspects of the present disclosure refer to the use of at least one acoustic sensor as part of one or more downhole acoustic profiling tools or distributed sensor systems to produce acoustic information responsive to an acoustic wave from the formation of ground. The sensor may include at least one acoustic transmitter configured and at least one acoustic receiver arranged in a vehicle in the pit, and configured to implement techniques of the present disclosure, as described in more detail below. A receiver and a transmitter can be implemented as the same transducer, different transducers, or one or more arrays of transducers. The transducers can be selected from the group consisting of: (i) electromagnetic acoustic transducers ("EMATS"), piezoelectric transducers (ii) and wedge transducers (iii). The information is indicative of a parameter of interest. The term "information", as used here, includes any form of information (analog, digital, EM, printed, etc.), and can include one or more of: raw data, processed data and signals.

[0027] A Figura 1 ilustra uma ferramenta de perfilagem acústica de acordo com modalidades da presente revelação. A ferramenta 110 é configurada para ser transportada em um poço que intersecciona uma formação 180. A parede do poço 140 é alinhada com o revestimento 130 preenchido com um fluido de fundo de poço 160, como, por exemplo, fluido de perfuração. O cimento 120 preenche a região anular entre a parede de poço 140 e o revestimento 130. Em uma modalidade ilustrativa, a ferramenta 110 pode conter uma unidade sensora 150, compreendendo transmissores e receptores, que pode incluir, por exemplo, um ou mais EMATS, incluindo uma matriz de magnetos e pelo menos uma bobina sensora (ou outros transdutores acústicos), e é configurada para avaliação da aderência do cimento existente entre o sistema do revestimento 130, a parede do poço 140 e o cimento 120 de acordo com técnicas conhecidas. A unidade sensora 150 pode incluir circuitos eletrônicos configurados para registrar e/ou processar as informações obtidas, ou esses circuitos eletrônicos podem estar em outra parte da ferramenta 110 ou na superfície.[0027] Figure 1 illustrates an acoustic profiling tool according to the modalities of the present disclosure. The tool 110 is configured to be transported in a well that intersects a formation 180. The wall of the well 140 is aligned with the liner 130 filled with a downhole fluid 160, such as, for example, drilling fluid. Cement 120 fills the annular region between the well wall 140 and the casing 130. In an illustrative embodiment, the tool 110 may contain a sensor unit 150, comprising transmitters and receivers, which may include, for example, one or more EMATS, including a magnet array and at least one sensor coil (or other acoustic transducers), and is configured to assess the adherence of the cement between the coating system 130, the well wall 140 and the cement 120 according to known techniques. The sensor unit 150 may include electronic circuits configured to record and / or process the information obtained, or those electronic circuits may be located elsewhere on the tool 110 or on the surface.

[0028] O sistema 101 pode incluir uma torre de perfuração convencional 170. Um dispositivo de transporte (transportador 115), que pode ser rígido ou não rígido, pode ser configurado para transportar a ferramenta de fundo de poço 110 no furo de poço 140 próximo à formação 180. O transportador 115 pode ser um cabo de aço, uma tubulação em espiral, um cabeamento "slickline", um cabeamento "e-line", uma coluna de perfuração, etc. A ferramenta de fundo de poço 110 pode ser acoplada ou combinada com ferramentas adicionais. Portanto, dependendo da configuração, a ferramenta 110 pode ser usada durante a perfuração e/ou após o furo de poço (poço) 140 ser formado. Embora um sistema terrestre seja mostrado, os ensinamentos da presente revelação podem também ser usados em aplicações submarinas ou offshore. O transportador 115 pode incluir condutores embutidos para energia e/ou dados para o fornecimento de sinais e/ou comunicação de energia entre a superfície e o equipamento de fundo de poço. O veículo 115 pode incluir um conjunto de interior de poço, o que pode incluir um motor para girar uma broca de perfuração.[0028] System 101 may include a conventional drilling tower 170. A transport device (conveyor 115), which may be rigid or non-rigid, may be configured to transport the downhole tool 110 in the nearby wellbore 140 to formation 180. Conveyor 115 can be a steel cable, a spiral pipe, a "slickline" cabling, an "e-line" cabling, a drill string, etc. The downhole tool 110 can be coupled or combined with additional tools. Therefore, depending on the configuration, the tool 110 can be used during drilling and / or after the borehole (well) 140 is formed. Although a terrestrial system is shown, the teachings of the present revelation can also be used in underwater or offshore applications. The conveyor 115 may include embedded conductors for energy and / or data for the supply of signals and / or energy communication between the surface and the downhole equipment. Vehicle 115 may include a pit interior assembly, which may include an engine for turning a drill bit.

[0029] Certas modalidades da presente revelação podem ser implementadas com um ambiente de hardware 21 que inclui um processador de informações 17, uma mídia de armazenamento de informações 13, um dispositivo de entrada 11,[0029] Certain embodiments of the present disclosure can be implemented with a hardware environment 21 that includes an information processor 17, an information storage medium 13, an input device 11,

uma memória de processador 9, e pode incluir uma mídia de armazenamento de informações periférica 19. O ambiente de hardware pode estar no poço, na sonda ou em um local remoto.a processor memory 9, and may include peripheral information storage media 19. The hardware environment may be in the well, probe, or at a remote location.

Além disso, os vários componentes do ambiente de hardware podem ser distribuídos entre aqueles locais.In addition, the various components of the hardware environment can be distributed among those locations.

O dispositivo de entrada 11 pode ser qualquer leitor de dados ou dispositivo para inserção de dados pelo usuário, como leitor de cartão de dados, teclado, porta USB, etc.Input device 11 can be any data reader or device for user input, such as data card reader, keyboard, USB port, etc.

A mídia de armazenamento de informações 13 armazena informações fornecidas pelos detectores.The information storage media 13 stores information provided by the detectors.

A mídia de armazenamento de informações 13 pode incluir qualquer mídia legível por computador não transitória para armazenamento de informações de computador padrão, como uma unidade USB, cartão de memória, disco rígido, memória RAM removível, EPROMs, EAROMs, memórias flash e discos ópticos ou outro sistema de armazenamento de memória comumente usados conhecido pelo versado na técnica, incluindo armazenamento à base de Internet.Information storage media 13 can include any non-transitory computer-readable media for storing standard computer information, such as a USB drive, memory card, hard drive, removable RAM, EPROMs, EAROMs, flash memories, and optical discs or another commonly used memory storage system known to the person skilled in the art, including Internet-based storage.

A mídia de armazenamento de informações 13 armazena um programa que, quando executado, faz com que o processador de informações 17 execute o método revelado.The information storage medium 13 stores a program which, when executed, causes the information processor 17 to execute the disclosed method.

A mídia de armazenamento de informações 13 pode também armazenar as informações de formação fornecidas pelo usuário, ou as informações de formação podem ser armazenadas em uma mídia de armazenamento de informações periférica 19, que pode ser qualquer dispositivo de armazenamento de informações de computador padrão, como uma unidade USB, cartão de memória, disco rígido, memória RAM removível, ou outro sistema de armazenamento de memória comumente usado conhecido pelo versado na técnica, incluindo armazenamento à base de Internet.Information storage media 13 can also store training information provided by the user, or training information can be stored on peripheral information storage media 19, which can be any standard computer information storage device, such as a USB drive, memory card, hard drive, removable RAM, or other commonly used memory storage system known to the person skilled in the art, including Internet-based storage.

O processador de informações 17 pode ter qualquer forma de computador ou hardware de processamento matemático, incluindo hardware à base de Internet.Information processor 17 can have any form of computer or mathematical processing hardware, including Internet-based hardware.

Quando o programa é carregado a partir da mídia de armazenamento de informações 13 na memória de processador 9 (por exemplo, RAM de computador), o programa, quando executado, faz com que o processador de informações 17 recupere informações de detector a partir da mídia de armazenamento de informação 13 ou mídia de armazenamento de informações periférica 19 e processe as informações para estimar um parâmetro de interesse. O processador de informações 17 pode estar situado sobre a superfície ou no interior de poço.When the program is loaded from information storage media 13 into processor memory 9 (for example, computer RAM), the program, when executed, causes information processor 17 to retrieve detector information from the media information storage medium 13 or peripheral information storage medium 19 and process the information to estimate a parameter of interest. The information processor 17 can be located on the surface or inside a well.

[0030] A Figura 2 mostra uma vista esquemática axial que ilustra a avaliação de cimento através da tubulação de acordo com as modalidades da presente revelação. A tubulação 208 está situada no revestimento 204 e é preenchida com fluido 210. O fluido 212 preenche a região anular 202 entre a tubulação 208 e o revestimento 204. Os fluidos 210 e 212 podem ser fluido de completação, água salgada e similares.[0030] Figure 2 shows a schematic axial view that illustrates the assessment of cement through the pipe according to the modalities of the present disclosure. Piping 208 is located in liner 204 and is filled with fluid 210. Fluid 212 fills the annular region 202 between tubing 208 and liner 204. Fluids 210 and 212 can be completion fluid, salt water and the like.

[0031] A Figura 3A é uma vista esquemática lateral que ilustra uma ferramenta de acordo com modalidades da presente revelação. A ferramenta 310 compreende um transmissor 302 e uma matriz de receptores 304 que compreende os receptores R1, R2...Rn. A tubulação 308 está situada no revestimento 310 e é preenchida com fluido 303. O fluido 305 preenche a região anular A entre a tubulação 308 e o revestimento 310. Os fluidos 303 e 305 podem ser fluido de completação, água salgada e similares. Em algumas implementações, a matriz de transmissor 302 e receptor 304 compreende EMATs. O uso de múltiplos receptores permite a supressão da excitação de tubulação e a focalização na resposta do revestimento. Se um sólido estiver presente na região anular A, uma fonte de cisalhamento pode ser usada.[0031] Figure 3A is a schematic side view illustrating a tool according to the modalities of the present disclosure. Tool 310 comprises a transmitter 302 and a matrix of receivers 304 comprising receivers R1, R2 ... Rn. Tubing 308 is located in liner 310 and is filled with fluid 303. Fluid 305 fills in annular region A between tubing 308 and liner 310. Fluids 303 and 305 can be completion fluid, salt water and the like. In some implementations, transmitter matrix 302 and receiver 304 comprise EMATs. The use of multiple receivers allows suppression of piping excitation and focusing on the coating response. If a solid is present in annular region A, a shear source can be used.

[0032] Com referência à Figura 3B, a ferramenta 350 pode ser implementada com uma matriz de transmissores de múltiplos elementos integrados 352. A matriz 352 pode ser configurada com elementos 356a a 356f tendo uma largura de elemento de 9,0 mm, corte de 1,0 mm, descentralização de 12,5 mm, operando a 100 kHz. Os transdutores podem ser implementados como transdutores empilhados de múltiplas camadas. Por exemplo, uma pilha de quatro camadas preenchida com óleo de transdutores piezocerâmicos pode ser usada para um único transmissor de uma matriz. A pilha pode ter um suporte absorvente e uma camada correspondente que faz interface com parte voltada para a frente, que pode ser, por exemplo, inconel ou outro material resistente à corrosão. Em um exemplo, a pilha de transdutores pode ser acionada em uma faixa de 20 a 500 kHz.[0032] With reference to Figure 3B, tool 350 can be implemented with an array of integrated multi-element transmitters 352. Matrix 352 can be configured with elements 356a to 356f having an element width of 9.0 mm, cut from 1.0 mm, decentralization of 12.5 mm, operating at 100 kHz. Transducers can be implemented as multi-layer stacked transducers. For example, a four-layer stack filled with oil from piezoceramic transducers can be used for a single array transmitter. The stack may have an absorbent support and a corresponding layer that interfaces with a forward facing portion, which may, for example, be inconel or other corrosion resistant material. In one example, the transducer stack can be driven in the 20 to 500 kHz range.

[0033] O material da face frontal do transdutor pode ter uma velocidade de compressão lenta, por exemplo, próxima àquela do material de bloco, se em um gabinete de bloco. Uma velocidade de compressão baixa no bloco e no fluido (por exemplo, mais lenta do que a velocidade de cisalhamento da formação) excitará as ondas principais tanto de compressão como de refração de cisalhamento. Para formações acusticamente lentas (velocidade de cisalhamento menor do que velocidade de fluido), uma onda principal de cisalhamento pode não ser excitada, e apenas ondas principais de compressão podem ser medidas com o método de refração.[0033] The material on the front face of the transducer may have a slow compression speed, for example, close to that of the block material, if in a block cabinet. A low compression rate in the block and in the fluid (for example, slower than the shear rate of the formation) will excite the main waves of both compression and shear refraction. For acoustically slow formations (shear velocity less than fluid velocity), a main shear wave may not be excited, and only major compression waves can be measured with the refraction method.

[0034] O material de bloco, se usado como janela frontal de transdutor, pode ter uma velocidade de compressão menor ou próxima à velocidade de fluido no poço, ou menor que a velocidade de cisalhamento na formação. Diferentes seções do bloco podem compreender materiais diferentes para corresponder à medição pretendida. O material de bloco pode proporcionar proteção, bem como correlacionamento acústico (por exemplo, correlacionamento de impedância e/ou de quarto de onda) para saída de sinal máxima. A espessura do bloco em contato próximo (ou um vão separador de fluido) pode ser selecionada para permitir que o feixe ultrassônico seja totalmente desenvolvido para minimizar interferência de campo próximo. O amortecimento acústico no material de bloco também pode ser desejável para reduzir o modo de ferramenta direto e reflexões de furo do poço. O uso de plástico reforçado ou material de borracha pode ser implementado. Profundidade variável de focalização pode ser usada para focalizar em uma região anular do cimento para obtenção de feixes incidentes ideais. Os respectivos feixes acústicos podem ter diferentes frequências de disparo para excitar ondas principais p e s da formação para cada profundidade de penetração diferente. Uma varredura de direcionamento de feixe lateral, ou direcionamento lateral variável, ao longo de uma faixa de ângulos incidentes pode ser usada. Quando usada juntamente com detecção de sinal do receptor, atraso de eco e cálculo de lentidão de modo, essa técnica pode permitir ângulos incidentes ideais para sensibilidade máxima de onda principal para um dado volume, por exemplo, a região anular preenchida com cimento.[0034] The block material, if used as a transducer front window, may have a compression speed lower or close to the fluid speed in the well, or less than the shear speed in the formation. Different sections of the block can comprise different materials to correspond to the desired measurement. The block material can provide protection as well as acoustic correlation (for example, impedance and / or quarter wave correlation) for maximum signal output. The thickness of the block in close contact (or a fluid separating gap) can be selected to allow the ultrasonic beam to be fully developed to minimize near-field interference. Acoustic damping in the block material may also be desirable to reduce direct tool mode and well hole reflections. The use of reinforced plastic or rubber material can be implemented. Variable depth of focus can be used to focus on an annular region of cement to obtain ideal incident beams. The respective acoustic beams can have different firing frequencies to excite the main waves p and s of the formation for each different penetration depth. A side beam targeting sweep, or variable side targeting, over a range of incident angles can be used. When used in conjunction with receiver signal detection, echo delay and slow mode calculation, this technique can allow ideal incident angles for maximum main wave sensitivity for a given volume, for example, the annular region filled with cement.

[0035] Além disso, filtragem, modelagem e processamento de dados de medição podem ser usados para gerar um sinal acústico modificado para suprimir o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante. Por exemplo, pode ser usada a análise da amplitude versus deslocamento (AVO). Após a separação de uma resposta relacionada a cada tubular, a resposta atribuível à aderência do cimento ao tubular externo pode ser determinada e as propriedades estimadas. Em alguns casos, a resposta próxima ("interna") ao tubular pode ser modelada primeiro e, então, cancelada do sinal acústico. A modelagem da resposta próxima ao tubular pode ser executada com o uso de dados a priori ou dados de sensores adicionais, como, por exemplo, sensores nucleares ou eletromagnéticos.[0035] In addition, filtering, modeling and processing of measurement data can be used to generate a modified acoustic signal to directly suppress the component in a resulting modified response acoustic signal. For example, amplitude versus displacement (AVO) analysis can be used. After separating a response related to each tubular, the response attributable to the cement's adherence to the external tubular can be determined and the properties estimated. In some cases, the close ("internal") response to the tubular can be modeled first and then canceled from the acoustic signal. The modeling of the response close to the tubular can be performed using a priori data or data from additional sensors, such as, for example, nuclear or electromagnetic sensors.

[0036] As modalidades incluem a execução de uma inversão dos dados de levantamento do revestimento de múltiplos liners de revestimento de fundo de poço e componentes de instalação de completação com base em medições tridimensionais de resistividade de forma de onda senoidal no domínio da frequência de baixas frequências colocalizadas e medições tridimensionais de transientes EM feitas com uma ferramenta de indução multicomponente. Ou seja, uma descrição estrutural geométrica dos múltiplos liners de revestimento e do poço (DI e DE de cada liner de revestimento; excentricidade de cada liner; formato de cada liner; defeitos; etc.) pode ser derivada da combinação de informações de medição EM em resposta a um ou mais revestimentos de tubulação. Embora o exemplo de revestimento como o tubular seja usado, a aplicação das técnicas aqui descritas não é tão limitada.[0036] The modalities include performing an inversion of the coating survey data of multiple downhole liners and completion installation components based on three-dimensional measurements of sinusoidal waveform resistivity in the low frequency domain. colocalized frequencies and three-dimensional measurements of EM transients made with a multi-component induction tool. That is, a geometric structural description of the multiple liner and well liners (DI and DE of each liner liner; eccentricity of each liner; shape of each liner; defects; etc.) can be derived from the combination of EM measurement information in response to one or more pipe linings. Although the example of coating such as tubular is used, the application of the techniques described here is not so limited.

[0037] Essa descrição estrutural geométrica pode então ser usada para interpretar dados de outras medições realizadas no mesmo volume de meio circundante e local de profundidade, e relacionada às mesmas estruturas de revestimento. A avaliação conjunta pode incluir processamento de imagens unidimensionais (1D), bidimensionais (2D) ou tridimensionais (3D) e/ou sua inversão baseada em um modelo direto, e assim por diante, e pode ser complementada com informações obtidas de outras medições de perfilagem auxiliares, como, por exemplo, para a produção de condições de contorno.[0037] This geometric structural description can then be used to interpret data from other measurements made on the same volume of surrounding medium and depth location, and related to the same coating structures. The joint assessment can include processing of one-dimensional (1D), two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) images and / or their inversion based on a direct model, and so on, and can be supplemented with information obtained from other profiling measurements auxiliaries, such as, for example, the production of boundary conditions.

[0038] Em um exemplo, a interpretação é executada de dentro para fora começando com o tubular mais interno. Uma sequência de interpretação pode incluir interpretação de medições de avaliação de um primeiro tubular (mais próximo) com base em medições de fluxo magnético. A interpretação dos dados de avaliação do primeiro tubular pode ser utilizada para ajudar na avaliação do segundo tubular mais próximo, e assim por diante com outros tubulares na sequência. Subsequentemente, as medições de domínio da frequência senoidal de baixas frequências podem ser executadas para cada tubular subsequente em ordem a partir do menor diâmetro para o maior diâmetro, seguido por dados de medição de transientes.[0038] In one example, the interpretation is performed from the inside out, starting with the innermost tubular. An interpretation sequence may include interpretation of assessment measurements from a first (closest) tube based on magnetic flux measurements. The interpretation of the evaluation data of the first tubular can be used to assist in the evaluation of the second closest tubular, and so on with other tubulars in the sequence. Subsequently, domain measurements of the low frequency sinusoidal frequency can be performed for each subsequent tubular in order from the smallest diameter to the largest diameter, followed by transient measurement data.

[0039] A aquisição do campo de onda refletida tardio pode ser executada por separação e migração do campo de onda. Dessa forma, sinais apenas do revestimento, ou de outros refletores, podem ser isolados. Por exemplo, conforme descrito acima, dados acústicos podem ser obtidos com o uso de uma pluralidade de sensores acústico, cada um em um dentre uma pluralidade de locais espaçados em um furo de poço (por exemplo, em uma ferramenta), responsivos à ativação de uma fonte. Um espectro de um campo de onda que se desloca em uma primeira direção pode ser obtido separando-se o campo de onda de um segundo campo de onda que se desloca em uma segunda direção. A absorção pode ser modelada para o cimento para pelo menos um par dentre a pluralidade de sensores minimizando-se uma função objetiva com base em uma relação entre os espectros dos sensores. Ver também, patente US nº 6.930.616 de Tang et al., aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0039] The acquisition of the reflected late wave field can be performed by separation and migration of the wave field. In this way, signals from only the coating, or other reflectors, can be isolated. For example, as described above, acoustic data can be obtained using a plurality of acoustic sensors, each in one of a plurality of locations spaced in a well bore (for example, in a tool), responsive to the activation of a source. A spectrum of a wave field moving in a first direction can be obtained by separating the wave field from a second wave field moving in a second direction. The absorption can be modeled for the cement for at least one pair among the plurality of sensors, minimizing an objective function based on a relationship between the spectra of the sensors. See also, US Patent No. 6,930,616 to Tang et al., Hereby incorporated by reference in its entirety.

[0040] Outras modalidades podem usar análogos de inversão completa de forma de onda para estimar as propriedades da aderência. Inversão completa de forma de onda (FWI, full waveform inversion) é um método de inversão de dados acústicos para inferir propriedades da subsuperfície do solo que afetam a propagação da onda. Um mecanismo de modelagem direta pode usar diferença finita ou outros métodos computacionais para modelar a propagação de ondas acústicas através do revestimento e do cimento. A estimativa exata de uma ondeleta de origem desempenha uma função crucial na FWI. As aplicações geofísicas para estimativa de ondeleta foram estudadas extensivamente. A estimativa de ondeleta pode ser executada com o uso de entradas direta ou ondas refratadas, ou conduzida com eliminação múltipla relacionada à superfície. Ver Wang, Geophysics, volume 72. Nº 2 (março de 2007), Verschuur et al., Geophysics, volume 57. Nº 9 (setembro de 1992).[0040] Other modalities may use analogs of complete waveform inversion to estimate the properties of adhesion. Full waveform inversion (FWI) is an acoustic data inversion method to infer soil subsurface properties that affect wave propagation. A direct modeling mechanism can use finite difference or other computational methods to model the propagation of acoustic waves through the coating and cement. The exact estimation of a source wavelet plays a crucial role in FWI. Geophysical applications for wavelet estimation have been studied extensively. The wavelet estimate can be performed using direct inputs or refracted waves, or conducted with multiple elimination related to the surface. See Wang, Geophysics, volume 72. No. 2 (March 2007), Verschuur et al., Geophysics, volume 57. No. 9 (September 1992).

[0041] A Figura 4A ilustra uma ferramenta de perflagem de acordo com modalidades da presente revelação. A ferramenta 430 pode ser conectada a outras ferramentas de fundo de poço, acima e/ou abaixo da ferramenta 430, como ferramentas de perfuração, ferramentas de estímulo, ferramentas de moagem, cilindros, e assim por diante, como parte de um conjunto de ferramentas. A ferramenta 430 pode ser configurada para transporte no tubular de revestimento aninhado 434a e 434b e configurada para detectar características de infraestrutura 433 externas ao revestimento 434a e 434b. A ferramenta 430 inclui um conjunto de transdutor de feixe acústico 432 girado por uma seção de motor 431. Uma matriz de ferramentas 3D de transientes EM ou múltiplas frequências 434 pode residir entre braços de centralização[0041] Figure 4A illustrates a drilling tool according to the modalities of the present disclosure. Tool 430 can be connected to other downhole tools, above and / or below tool 430, such as drilling tools, stimulating tools, grinding tools, cylinders, and so on, as part of a tool set . Tool 430 can be configured for transport in the nested liner 434a and 434b and configured to detect infrastructure characteristics 433 external to liner 434a and 434b. Tool 430 includes an acoustic beam transducer assembly 432 rotated by a motor section 431. A 3D tool array of EM transients or multiple frequencies 434 can reside between centering arms

436. Os braços de centralização podem forçar um bloco de matriz de sensores 437 contra a parede interna do tubular de revestimento mais interno. O bloco de matriz de sensores 437 pode incluir um detector de fluxo magnético e/ou um transdutor de feixe acústico montado no bloco, conforme descrito em mais detalhes abaixo.436. The centering arms can force a 437 sensor array block against the inner wall of the innermost liner. The sensor matrix block 437 can include a magnetic flow detector and / or an acoustic beam transducer mounted on the block, as described in more detail below.

[0042] A Figura 4B ilustra uma outra ferramenta de perfilagem de acordo com modalidades da presente revelação. A ferramenta de perfilagem 474 tem vários blocos extensíveis (por exemplo, de 4 a 6 blocos ou mais) que. A ferramenta 300 pode ser disposta no suporte 471 interseccionando a formação de solo 473. A ferramenta 474 pode incluir um corpo (por exemplo, BHA, gabinete, invólucro, coluna de perfuração, corpo de ferramenta de cabo de aço) 476 que tem blocos 478 estendidos sobre dispositivos de extensão 477. Dois blocos são mostrados para propósitos de ilustração e, na prática real, pode haver mais ou menos blocos, como dois blocos, três blocos (por exemplo, separados por cerca de 120 graus circunferencialmente) ou seis blocos (por exemplo, separados por cerca de 60 graus). Os dispositivos de extensão podem ser operados de modo elétrico, eletromecânico, mecânico ou hidráulico. Com os dispositivos de extensão totalmente estendidos, os blocos podem engatar no furo de poço 480 e realizar medições indicativas de pelo menos um parâmetro de interesse da formação de solo ou infraestrutura do poço (por exemplo, revestimento). Tais dispositivos são bem conhecidos na técnica. Ver, por exemplo, patente US nº[0042] Figure 4B illustrates another profiling tool according to the modalities of the present disclosure. The 474 profiling tool has several extensible blocks (for example, 4 to 6 blocks or more) that. Tool 300 can be arranged on support 471 intersecting the ground formation 473. Tool 474 can include a body (e.g., BHA, enclosure, casing, drill string, wire rope tool body) 476 that has 478 blocks extended over 477 extension devices. Two blocks are shown for illustration purposes and, in actual practice, there may be more or less blocks, such as two blocks, three blocks (for example, separated by about 120 degrees circumferentially) or six blocks ( for example, separated by about 60 degrees). The extension devices can be operated electrically, electromechanically, mechanically or hydraulically. With the extension devices fully extended, the blocks can engage the well bore 480 and perform measurements indicative of at least one parameter of interest in the formation of soil or well infrastructure (for example, lining). Such devices are well known in the art. See, for example, US patent no.

7.228.903 de Wang et al., e pedido de patente US nº de série 15/291/797, aqui incorporados a título de referência em sua totalidade.7,228,903 by Wang et al., And US patent application serial number 15/291/797, hereby incorporated by reference in their entirety.

[0043] Alternativa ou adicionalmente, a geração de sinais acústicos pode ser executada por modos de onda guiada misturados excitantes no tubular. A natureza multimodal dessas ondas guiadas resulta em modos diferentes que têm velocidades, atenuações e amplitudes de onda diferentes. Se múltiplos modos forem misturados um ao outro, as medições de atenuação podem ter erros muito grandes. Normalmente, a resposta de atenuação de uma onda guiada é derivada de relações de dispersão com o uso de uma única frequência. No entanto, essa abordagem não considera o efeito de excitação da fonte. A atenuação no domínio de frequência pode ser muito diferente das medições de atenuação das formas de onda no domínio do tempo.[0043] Alternatively or additionally, the generation of acoustic signals can be performed by exciting mixed wave modes in the tubular. The multimodal nature of these guided waves results in different modes that have different wave speeds, attenuations and amplitudes. If multiple modes are mixed together, the attenuation measurements can have very large errors. Typically, the attenuation response of a guided wave is derived from dispersion ratios using a single frequency. However, this approach does not consider the source's excitation effect. The attenuation in the frequency domain can be very different from measurements of attenuation of waveforms in the time domain.

[0044] Devido à natureza multimodal das ondas guiadas, a otimização da excitação para um volume-alvo (por exemplo, a região anular de cimento) é altamente benéfica. Os aspectos da presente revelação podem incluir a estimativa de um valor ideal para pelo menos um parâmetro de excitação para que uma fonte de excitação acústica produza uma onda guiada de múltiplos modos misturados no tubular. Ver o pedido de patente nº de série 15/809.779 "Guided Wave Attenuation Well Logging Excitation Optimizer Based on Waveform Modeling" de Yao et al., aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. As respostas de atenuação de onda guiada determinadas diretamente a partir das formas de onda de modelagem com a influência da fonte de excitação são usadas para estimar as propriedades do cimento.[0044] Due to the multimodal nature of guided waves, the optimization of excitation for a target volume (for example, the annular cement region) is highly beneficial. Aspects of the present disclosure may include estimating an ideal value for at least one excitation parameter so that an acoustic excitation source produces a multi-mode guided wave mixed in the tubular. See patent application serial number 15 / 809,779 "Guided Wave Attenuation Well Logging Excitation Optimizer Based on Waveform Modeling" by Yao et al., Hereby incorporated by reference in its entirety. Guided wave attenuation responses determined directly from the modeling waveforms with the influence of the excitation source are used to estimate the properties of the cement.

[0045] Yao revela sistemas, dispositivos, produtos e métodos de perfilagem de poço com o uso de uma ferramenta de perfilagem em um poço em uma formação de solo. O volume pode incluir pelo menos um tubular, e a propriedade pode incluir a relação de múltiplos tubulares entre si, a relação de um tubular (por exemplo,[0045] Yao reveals well profiling systems, devices, products and methods with the use of a well profiling tool in a soil formation. The volume can include at least one tubular, and the property can include the relationship of multiple tubulars to each other, the relationship of a tubular (e.g.,

revestimento) com outro componente, propriedades de materiais de ligação, adesivos, tratamentos, fluidos e a formação em torno do revestimento, e assim por diante. Os aspectos da revelação podem ser úteis para a excitação de modos de onda guiada em tubulares como parte de qualquer técnica aqui descrita.coating) with another component, properties of bonding materials, adhesives, treatments, fluids and the formation around the coating, and so on. The aspects of the disclosure can be useful for the excitation of guided wave modes in tubulars as part of any technique described herein.

[0046] O termo "informações", para uso na presente invenção, inclui qualquer forma de informação (analógica, digital, EM, impressa, etc.). Para uso na presente invenção, um processador é qualquer dispositivo de processamento de informações que transmite, recebe, manipula, converte, calcula, modula, transpõe, carrega, armazena ou de outro modo usa informações. Em vários aspectos não limitadores da revelação, um dispositivo de processamento de informações inclui um computador que executa instruções programadas para realizar vários métodos. Essas instruções podem proporcionar a operação do equipamento, o controle, a coleta e a análise de dados e outras funções além das funções aqui descritas. O processador pode executar instruções armazenadas em uma memória de computador acessível ao processador, ou pode empregar uma lógica implementada como uma matriz de portas programável em campo (FPGAs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), outro hardware lógico combinatório ou sequencial, e assim por diante.[0046] The term "information", for use in the present invention, includes any form of information (analog, digital, EM, printed, etc.). For use in the present invention, a processor is any information processing device that transmits, receives, manipulates, converts, calculates, modulates, transposes, loads, stores or otherwise uses information. In several non-limiting aspects of disclosure, an information processing device includes a computer that executes programmed instructions to perform various methods. These instructions can provide equipment operation, control, data collection and analysis and other functions in addition to the functions described here. The processor can execute instructions stored in computer memory accessible to the processor, or it can employ logic implemented as a field programmable port array (FPGAs), application-specific integrated circuits (ASICs), other combinatorial or sequential logic hardware, and so on.

[0047] Em uma modalidade, os circuitos eletrônicos associados aos transdutores podem ser configurados para obter as medições à medida que a ferramenta se desloca ao longo do eixo geométrico longitudinal do poço ("axialmente") com o uso do sensor 150. Essas medições podem ser substancialmente contínuas, as quais podem ser definidas como sendo repetidas em incrementos muito pequenos de profundidade, de modo que as informações resultantes tenham resolução e escopo suficientes para fornecer uma imagem de parâmetros de tubular (por exemplo, propriedades do tubular ou da infraestrutura de suporte).[0047] In one embodiment, the electronic circuits associated with the transducers can be configured to obtain measurements as the tool moves along the longitudinal geometric axis of the well ("axially") using the sensor 150. These measurements can be substantially continuous, which can be defined as being repeated in very small increments of depth, so that the resulting information has sufficient resolution and scope to provide an image of tubular parameters (for example, properties of the tubular or supporting infrastructure) ).

[0048] Em outras modalidades, todos os ou uma porção dos circuitos eletrônicos podem estar situados em outro local (por exemplo, na superfície, ou remotamente). Para executar os tratamentos durante uma única viagem, a ferramenta pode usar uma transmissão de largura de banda alta para transmitir para a superfície as informações adquiridas pelo sensor 150 para análise. Por exemplo, uma linha de comunicação para transmitir as informações adquiridas pode ser uma fibra óptica, um condutor de metal ou qualquer outro meio de condução de sinal adequado. Deve-se observar que o uso de uma linha de comunicação de "largura de banda alta" pode permitir que o pessoal da superfície monitore e controle as operações "quase em tempo real".[0048] In other modalities, all or a portion of the electronic circuits may be located in another location (for example, on the surface, or remotely). To perform the treatments during a single trip, the tool can use a high bandwidth transmission to transmit the information acquired by the sensor 150 to the surface for analysis. For example, a communication line to transmit the acquired information can be an optical fiber, a metal conductor or any other suitable signal conduction means. It should be noted that the use of a "high bandwidth" communication line can allow surface personnel to monitor and control operations "almost in real time".

[0049] Um ponto inovador do sistema ilustrado acima é que o pelo menos um processador pode ser configurado para executar certos métodos (discutidos abaixo) que não estão contemplados na técnica anterior. Um sistema de controle de superfície e/ou sistema de controle de fundo de poço pode ser configurado para controlar a ferramenta descrita acima e quaisquer sensores incorporados, e para estimar um parâmetro de interesse de acordo com os métodos aqui descritos.[0049] An innovative point of the system illustrated above is that at least one processor can be configured to execute certain methods (discussed below) that are not contemplated in the prior art. A surface control system and / or downhole control system can be configured to control the tool described above and any built-in sensors, and to estimate a parameter of interest according to the methods described here.

[0050] Em algumas modalidades gerais, pelo menos um processador do sistema (por exemplo, um ou mais de qualquer um dentre um processador na superfície, um processador no fundo do poço ou um processador remoto) pode ser configurado para usar transmissores acústicos monopolo e/ou multipolo (por exemplo, dipolo) para emitir pulsos de energia acústica que geralmente se deslocam radialmente para fora a partir dos transmissores e usar pelo menos um receptor acústico para produzir um sinal correspondente, responsivo a uma reflexão de uma onda emitida. Pelo menos um dos processadores pode também ser configurado para avaliar o cimento que circunda o tubular a partir das informações correspondentes a esse sinal. Em funcionamento, uma porção de ondas geradas pelo transmissor reflete a partir do cimento provocando uma resposta no receptor. As ondas geradas pelo transmissor são especificamente configuradas para interagir com o cimento, de modo que a interação tenha características que produzem sinal viável no receptor. Dessa forma, cada receptor produz uma resposta indicativa do cimento. Por exemplo, a frequência pode ser especificamente escolhida para a resposta desejada.[0050] In some general modalities, at least one processor of the system (for example, one or more of any of a processor on the surface, a processor at the bottom of the shaft or a remote processor) can be configured to use acoustic monopole transmitters and / or multipole (eg dipole) to emit pulses of acoustic energy that generally travel radially outward from the transmitters and use at least one acoustic receiver to produce a corresponding signal, responsive to a reflection of an emitted wave. At least one of the processors can also be configured to evaluate the cement surrounding the tubular from the information corresponding to that signal. In operation, a portion of waves generated by the transmitter reflects from the cement causing a response in the receiver. The waves generated by the transmitter are specifically configured to interact with the cement, so that the interaction has characteristics that produce a viable signal at the receiver. In this way, each receiver produces an indicative response from the cement. For example, the frequency can be specifically chosen for the desired response.

[0051] Para configurações dipolo, um processador da ferramenta direciona uma ou mais fontes dipolo para transmitir energia para o poço e a formação. Por exemplo, a fonte dipolo pode transmitir em uma direção "x" estendendo-se na direção contrária ao poço, que é tipicamente perpendicular ou substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do poço e da ferramenta (a direção "zZ"). São geradas ondas flexurais que tipicamente podem refletir e fornecer leituras de até cerca de 2 a 4 pés radialmente na formação (região de campo próximo). A distância máxima possível pode ser chamada de zona de campo próximo. Ondas de propagação, que podem ser refletidas de volta ao poço, podem ser detectadas como sinais atrasados e fracos em relação a sinais de onda flexural refletidos. A região ao redor do poço pode ser dividida em uma região de campo próximo que se estende lateralmente (por exemplo, perpendicular ao eixo geométrico do poço) até uma primeira distância do poço e uma região de campo distante que se estende lateralmente a partir da primeira distância até uma segunda distância. A região de campo próximo, conforme definido aqui, pode significar a partir do poço até a distância mais distante que as ondas flexurais podem se estender e retornar sinais refletidos detectáveis.[0051] For dipole configurations, a tool processor directs one or more dipole sources to transmit energy to the well and the formation. For example, the dipole source can transmit in an "x" direction extending in the opposite direction to the well, which is typically perpendicular or substantially perpendicular to the longitudinal geometric axis of the well and the tool (the "zZ" direction). Flexural waves are generated that typically can reflect and provide readings of up to about 2 to 4 feet radially in the formation (near field region). The maximum possible distance can be called the near field zone. Propagation waves, which can be reflected back to the well, can be detected as delayed and weak signals in relation to reflected flexural wave signals. The region around the well can be divided into a near field region that extends laterally (for example, perpendicular to the geometric axis of the well) up to a first distance from the well and a distant field region that extends laterally from the first distance to a second distance. The near-field region, as defined here, can mean from the well to the most distant distance that the flexural waves can extend and return detectable reflected signals.

[0052] A fonte pode compreender uma fonte dipolo que gera dois tipos diferentes de ondas de propagação de cisalhamento na formação: uma onda de cisalhamento vertical (SV) alinhada com a fonte dipolo e polarizada na direção "x" e uma onda de cisalhamento horizontal (SH) polarizada na direção "y". A fonte dipolo pode operar a uma frequência de 2 a 3 kHz. Em modalidades, a fonte gera ondas de propagação de cisalhamento que irradiam em direção à formação no cimento e são refletidas por um contorno entre o cimento e o tubular ou o cimento e a formação. A técnica de processamento inclui um modo de onda direto que precisa ser suprimido.[0052] The source can comprise a dipole source that generates two different types of shear propagation waves in the formation: a vertical shear wave (SV) aligned with the dipole source and polarized in the "x" direction and a horizontal shear wave (SH) polarized in the "y" direction. The dipole source can operate at a frequency of 2 to 3 kHz. In modalities, the source generates shear propagation waves that radiate towards the formation in the cement and are reflected by an outline between the cement and the tubular or the cement and the formation. The processing technique includes a direct wave mode that needs to be suppressed.

[0053] As técnicas de processamento acima podem ser usadas em conjunto com outras técnicas para avaliação acústica, como imageamento ultrassônico, análise de Stoneley e avaliação de onda de cisalhamento azimutal de dipolo cruzado, que tipicamente investigam uma área limitada em torno de um poço, por exemplo, 2 a 4 pés. Ferramentas acústicas ultrassônicas fornecem uma melhor resolução devido a sua alta diretividade.[0053] The above processing techniques can be used in conjunction with other techniques for acoustic evaluation, such as ultrasonic imaging, Stoneley analysis and cross dipole azimuth shear wave evaluation, which typically investigate a limited area around a well, for example, 2 to 4 feet. Ultrasonic acoustic tools provide better resolution due to their high directivity.

[0054] Infelizmente, em frequências ultrassônicas, sinais acústicos não podem penetrar abaixo da pele do tubular mais interno, em parte devido à frequência de ressonância mais baixa do sistema acústico representado pela instalação de múltiplos liners. Modalidades podem também excitar uma onda acústica que se aproxima das ressonâncias de diferentes camadas de revestimento e cimento, o que melhora a penetração de ondas.[0054] Unfortunately, at ultrasonic frequencies, acoustic signals cannot penetrate under the skin of the innermost tubular, partly due to the lower resonance frequency of the acoustic system represented by the installation of multiple liners. Modalities can also excite an acoustic wave that approaches the resonances of different layers of coating and cement, which improves the penetration of waves.

[0055] Atomada de medições acústicas de perfilagem de poço pode ser executada gerando-se um feixe acústico giratório com múltiplos tons a partir de pelo menos um transmissor na ferramenta, em que o feixe compreende um sinal de alta frequência modulado por um envelope de baixa frequência, sendo que o sinal de alta frequência inclui um primeiro subsinal em uma primeira frequência e uma segundo subsinal em uma segunda frequência; e gerando-se informações de medição em pelo menos um receptor acústico na ferramenta de perfilagem em resposta a uma pluralidade de reflexões acústicas do feixe acústico a partir de pelo menos um volume de cimento na formação. Um feixe acústico pode ser definido como uma emissão acústica de abertura limitada. A propriedade do volume é estimada a partir das informações de medição.[0055] Acoustic measurements of well profiling can be performed by generating a rotating acoustic beam with multiple tones from at least one transmitter in the tool, in which the beam comprises a high frequency signal modulated by a low envelope. frequency, the high frequency signal including a first sub-signal at a first frequency and a second sub-signal at a second frequency; and generating measurement information on at least one acoustic receiver in the profiling tool in response to a plurality of acoustic reflections from the acoustic beam from at least one volume of cement in the formation. An acoustic beam can be defined as a limited opening acoustic emission. The volume property is estimated from the measurement information.

[0056] O feixe pode ser girado, por exemplo, girando-se um transdutor empilhado através de uma pluralidade de orientações azimutais. Pelo menos uma dentre a primeira frequência e a segunda frequência pode corresponder a uma frequência de ressonância do pelo menos um tubular. O sinal de alta frequência pode ter uma frequência maior que 350 Hz; o envelope de baixa frequência pode ter uma frequência menor que 100 Hz. O feixe acústico com múltiplos tons pode ter um campo de feixe lateral de dimensões substancialmente iguais às do sinal de alta frequência. Como um exemplo, ondas acústicas correspondendo ao feixe acústico com múltiplos tons gerado se deslocam através de múltiplos liners no poço batendo em cada interface, cujas porções são refletidas de volta e recebidas pelo ao menos um receptor acústico.[0056] The beam can be rotated, for example, by rotating a stacked transducer through a plurality of azimuth orientations. At least one of the first frequency and the second frequency can correspond to a resonant frequency of at least one tubular. The high frequency signal can have a frequency greater than 350 Hz; the low frequency envelope may have a frequency less than 100 Hz. The multi-tone acoustic beam may have a side beam field of dimensions substantially equal to that of the high frequency signal. As an example, acoustic waves corresponding to the generated multi-tone acoustic beam travel through multiple liners in the well hitting each interface, whose portions are reflected back and received by at least one acoustic receiver.

[0057] A avaliação de cimento pode depender da detecção da frequência de ressonância e da deterioração da amplitude de sinal para avaliar a integridade da aderência. Um sistema de múltiplos tubulares (por exemplo, revestimentos duplos com diferentes espessuras) pode ter múltiplos modos de ressonância. Os modos geralmente incluem modos que correspondem a ressonâncias de cada revestimento, ressonâncias do sistema compósito e ressonâncias harmônicas. Para maximizar a penetração de energia de a sensibilidade de sinal, a excitação da ressonância de revestimento é normalmente necessária. A seleção de frequências pode ser executada em função desses modos de ressonância.[0057] The cement evaluation may depend on the detection of the resonance frequency and the deterioration of the signal amplitude to assess the integrity of the adhesion. A multi-tubular system (for example, double coatings with different thicknesses) can have multiple resonance modes. The modes generally include modes that correspond to the resonances of each coating, resonances of the composite system and harmonic resonances. To maximize the energy penetration of the signal sensitivity, excitation of the coating resonance is usually necessary. The frequency selection can be performed depending on these resonance modes.

[0058] Os modelos matemáticos, tabelas de consulta, ou outros modelos que representam as relações entre os sinais e os valores das propriedades de formação podem ser usados para caracterizar operações na formação ou a formação em si, otimizar um ou mais parâmetros operacionais de uma produção ou desenvolvimento, e assim por diante. O sistema pode realizar essas ações através de notificações, avisos e/ou controle inteligente.[0058] Mathematical models, look-up tables, or other models that represent the relationships between the signals and the values of the formation properties can be used to characterize operations in the formation or the formation itself, to optimize one or more operational parameters of a production or development, and so on. The system can perform these actions through notifications, warnings and / or intelligent control.

[0059] A Figura 5 mostra um fluxograma 500 que ilustra métodos para inspecionar um componente de infraestrutura de campos petrolíferos de acordo com modalidades da presente revelação. Na etapa opcional 510, uma ferramenta de perfilagem de poço acústica é transportada na tubulação instalada no poço.[0059] Figure 5 shows a flow chart 500 that illustrates methods for inspecting an oilfield infrastructure component in accordance with the modalities of the present disclosure. In optional step 510, an acoustic well profiling tool is transported in the piping installed in the well.

[0060] A etapa 520 compreende estimar um valor ideal para pelo menos um parâmetro de excitação para uma fonte de excitação acústica configurada para a supressão de um componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado. O pelo menos um parâmetro de excitação pode incluir pelo menos frequência. Essa etapa pode incluir a seleção de frequências adequadas em cada uma dentre uma ou mais fontes acústicas para possibilitar ou facilitar a supressão do modo direto através de processamento (como técnicas sísmicas). Alternativamente, a estimativa do valor ideal para pelo menos um parâmetro de excitação pode incluir a estimativa de um sinal acústico centralizado no cimento. Isso pode ser realizado mediante a geração de uma resposta prevista a partir de modelagem direta de parâmetros candidatos e a seleção de parâmetros candidatos que produzem respostas previstas que suprimem o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante. A estimativa do parâmetro de excitação pode incluir a estimativa de um valor ideal para cada um dentre o pelo menos um parâmetro de excitação para produzir uma onda guiada de múltiplos modos misturados no tubular.[0060] Step 520 comprises estimating an ideal value for at least one excitation parameter for an acoustic excitation source configured for the suppression of a component directly in a modified acoustic response signal. The at least one excitation parameter can include at least frequency. This step may include selecting appropriate frequencies in each of one or more acoustic sources to enable or facilitate suppression of the direct mode through processing (such as seismic techniques). Alternatively, estimating the ideal value for at least one excitation parameter can include estimating an acoustic signal centered on the cement. This can be accomplished by generating a predicted response from direct modeling of candidate parameters and selecting candidate parameters that produce predicted responses that directly suppress the component in a resulting modified response beep. The estimation of the excitation parameter can include the estimation of an ideal value for each of the at least one excitation parameter to produce a guided wave of multiple modes mixed in the tubular.

Por exemplo, o sinal ideal pode produzir uma onda guiada de múltiplos modos misturados no tubular adjacente ao cimento para estimar as propriedades de cimento de um sinal acústico responsivo à interação da onda guiada com o cimento.For example, the ideal signal can produce a guided wave in multiple modes mixed in the tubular adjacent to the cement to estimate the cement properties of an acoustic signal responsive to the interaction of the guided wave with the cement.

[0061] A estimativa do valor ideal pode ser realizada calculando-se uma relação de dispersão de onda guiada em um domínio de frequência para cada uma dentre uma pluralidade de ondas guiadas simuladas correspondentes a uma pluralidade de valores de frequência; modelando-se cada uma dentre a pluralidade de ondas guiadas simuladas, sendo que a modelagem compreende gerar uma forma de onda no domínio do tempo para cada um dentre a pluralidade de modos de onda em função da fonte de excitação acústica; e com uso de um módulo otimizador de excitação para selecionar o pelo menos um parâmetro de excitação correspondente a uma onda guiada simulada ideal determinada em função da aplicação de critérios de forma de onda às formas de onda no domínio do tempo. As ondas guiadas simuladas podem corresponder a uma pluralidade de valores de teste do pelo menos um parâmetro de excitação.[0061] The estimation of the ideal value can be performed by calculating a guided wave dispersion ratio in a frequency domain for each of a plurality of simulated guided waves corresponding to a plurality of frequency values; modeling each one of the plurality of simulated guided waves, and the modeling comprises generating a waveform in the time domain for each one of the plurality of wave modes as a function of the source of acoustic excitation; and with the use of an excitation optimizer module to select at least one excitation parameter corresponding to an ideal simulated guided wave determined by applying waveform criteria to waveforms in the time domain. The simulated guided waves can correspond to a plurality of test values of the at least one excitation parameter.

[0062] A etapa 530 pode incluir a geração de uma onda guiada no componente, como, por exemplo, um tubular (por exemplo, revestimento) com o uso do pelo menos um parâmetro de excitação ideal. A geração do sinal acústico pode compreender focalizar o sinal acústico sobre o cimento, gerar um feixe acústico com múltiplos tons ou similares. O sinal pode ser ajustado iterativamente com base na retroinformação do sinal para minimizar as contribuições de modo direto. A etapa 540 pode incluir a medição de pelo menos uma propriedade de onda de sinal com a ferramenta de perfilagem, como, por exemplo, amplitude, velocidade de onda, velocidade de grupo de diferentes modos, e assim por diante.[0062] Step 530 may include the generation of a guided wave in the component, such as, for example, a tubular (for example, coating) with the use of at least one ideal excitation parameter. The generation of the acoustic signal may include focusing the acoustic signal on the cement, generating an acoustic beam with multiple tones or similar. The signal can be adjusted iteratively based on the signal feedback to minimize contributions directly. Step 540 may include measuring at least one signal wave property with the profiling tool, such as, for example, amplitude, wave speed, group speed in different modes, and so on.

[0063] A etapa 550 pode incluir a estimativa de um parâmetro de interesse (por exemplo, uma propriedade) em relação à instalação do revestimento com uso da pelo menos uma propriedade de onda. A estimativa da propriedade pode ser executada com base em um campo de onda refletido tardio do sinal acústico de resposta modificado. Esse sinal de resposta modificado pode ser obtido ajustando-se o sinal acústico de resposta com o uso de processamento sísmico para suprimir o componente de modo direto, conforme descrito acima. A propriedade pode incluir um dentre i) um módulo de cisalhamento do cimento; ii) um módulo de Young do cimento; iii) esforço compressivo; iv) espessura; v) densidade do cimento; vi) qualidade de aderência, e assim por diante. A etapa 560 compreende a realização de operações adicionais na formação em função da propriedade. As modalidades do método podem incluir o uso de ao menos um processador para executar ao menos um dentre: i) armazenar a pelo menos uma propriedade em uma memória de computador; ii) transmitir ao menos uma propriedade poço acima; ou iii) exibir a ao menos uma propriedade a um engenheiro operacional.[0063] Step 550 may include the estimation of a parameter of interest (for example, a property) in relation to the installation of the coating using at least one wave property. Property estimation can be performed based on a late reflected wave field of the modified response tone. This modified response signal can be obtained by adjusting the acoustic response signal using seismic processing to directly suppress the component, as described above. The property can include one of i) a cement shear module; ii) a Young's modulus of cement; iii) compressive effort; iv) thickness; v) density of cement; vi) quality of adhesion, and so on. Step 560 comprises carrying out additional operations in the formation depending on the property. The method modalities may include the use of at least one processor to execute at least one of: i) store at least one property in a computer's memory; ii) transfer at least one property above the well; or iii) display at least one property to an operational engineer.

[0064] Uma resposta de modelo direta pode ser estabelecida para a ferramenta de pesquisa de revestimento aplicável usada para obter as medições, como, por exemplo, com base em uma estrutura ideal previamente definida a partir de um conhecimento de infraestrutura anterior. Uma inversão pode ser realizada com a resposta de modelo direta para estabelecer geometria e espessura de poço e revestimento, e variações de corrosão, densidade de cimento e assim por diante. À estimativa de propriedade do cimento pode ser executada por soluções iterativas (por exemplo, correlacionamento de forma de onda) que se invertem para melhorar as propriedades de cimento, como densidade de cimento.[0064] A direct model response can be established for the applicable coating survey tool used to obtain the measurements, such as, for example, based on an ideal structure previously defined from previous infrastructure knowledge. An inversion can be performed with the direct model response to establish geometry and thickness of well and liner, and variations in corrosion, cement density and so on. Cement property estimation can be performed by iterative solutions (for example, waveform correlation) that are inverted to improve cement properties, such as cement density.

[0065] As etapas opcionais podem incluir modelagem de uma resposta de atenuação de velocidade para cada uma dentre a pluralidade de ondas guiadas simulada, a soma das formas de onda no domínio do tempo estimado para modelar cada onda guiada, e/ou estimar uma janela de processamento para calcular as informações de onda acústica a partir de características de forma de onda no domínio do tempo para pelo menos um dentre a pluralidade de modos de onda. Por exemplo, a atenuação pode ser modelada a partir de uma razão de amplitude de janela da forma de onda no domínio do tempo para pelo menos dois dentre a pluralidade de modos de onda. Outras características podem incluir velocidade, tempo de chegada e outras características de pacote de onda.[0065] Optional steps may include modeling a velocity attenuation response for each of the plurality of simulated guided waves, the sum of the waveforms in the estimated time domain to model each guided wave, and / or estimating a window of processing to calculate the acoustic wave information from waveform characteristics in the time domain for at least one of the plurality of wave modes. For example, the attenuation can be modeled from a time domain window amplitude ratio of the waveform to at least two of the plurality of wave modes. Other features may include speed, arrival time and other wave packet characteristics.

[0066] Os métodos podem incluir a detecção de ressonâncias de revestimento por meio de excitação acústica com o uso de uma varredura de frequência ou pulso de banda larga de curta duração, por exemplo, um transdutor fixado a uma parede do revestimento. Um transmissor pode ser usado para excitar acusticamente o volume de interesse, e os componentes de infraestrutura do poço no mesmo, em uma pluralidade de frequências. Os componentes podem incluir, por exemplo, uma pluralidade de tubulares condutivos aninhados no poço. Um espectro da transformada rápida de Fourier (FFT, Fast Fourier Transform) de um sinal retornado em um receptor responsivo à excitação pode ser gerado. O espectro de FFT é comparado (por exemplo, correlacionado) com espectros de referência determinados a partir de uma faixa de espessuras de revestimento conhecidas e camadas intermediárias para identificar uma frequência de ressonância que corresponde a cada um dentre um ou mais dos componentes. As frequências de ressonância de cada camada de revestimento podem ser identificadas a partir de espectros de referência modelados ou medidos em condições conhecidas. Os resultados da correlação de FFT entre espectros de FFT medidos e de gabarito, e esses resultados de outros atributos de FFT (amplitude, fase e atraso de grupo em torno da frequência de ressonância) podem ser usados para identificar a ressonância de revestimento de cada camada de revestimento e estimar sinais de excitação que produzem múltiplas ressonância — isto é, a ressonância em cada um dentre uma pluralidade tubulares ou outros volumes cilíndricos sob investigação.[0066] The methods may include the detection of coating resonances by means of acoustic excitation with the use of a frequency sweep or short-bandwidth pulse, for example, a transducer attached to a wall of the coating. A transmitter can be used to acoustically excite the volume of interest, and the infrastructure components of the well in it, at a plurality of frequencies. The components can include, for example, a plurality of conductive tubulars nested in the well. A spectrum of the Fast Fourier Transform (FFT) of a signal returned in a receiver responsive to excitation can be generated. The FFT spectrum is compared (for example, correlated) with reference spectra determined from a range of known coating thicknesses and intermediate layers to identify a resonant frequency that corresponds to each of one or more of the components. The resonance frequencies of each coating layer can be identified from reference spectra modeled or measured under known conditions. The results of the FFT correlation between measured and template FFT spectra, and these results from other FFT attributes (amplitude, phase and group delay around the resonance frequency) can be used to identify the coating resonance of each layer. coating and estimate excitation signals that produce multiple resonances - that is, the resonance in each of a plurality of tubulars or other cylindrical volumes under investigation.

[0067] O espectro de FFT pode ser determinado a partir de modelos teóricos ou medido em um ambiente de laboratório com espessuras de revestimento conhecidas e materiais de acoplamento atrás de cada revestimento (isto é, revestimentos internos e externos com boa aderência, revestimento interno com boa aderência e revestimentos externos com fraca aderência, líquido ou gás atrás do revestimento, e assim por diante. A espessura do revestimento é sensível a sua frequência de ressonância e, dessa forma, pode ser estimada com base em correlações conhecidas, conforme descrito acima. A aderência do cimento e o material atrás do revestimento são sensíveis à amplitude de FFT na ressonância, bem como fase e atraso de grupo em torno da ressonância. Dessa forma, por exemplo, um desvio na frequência de ressonância pode ser usado para detectar uma alteração na espessura da parede.[0067] The FFT spectrum can be determined from theoretical models or measured in a laboratory environment with known coating thicknesses and coupling materials behind each coating (ie, internal and external coatings with good adhesion, internal coating with good adhesion and poorly adherent external coatings, liquid or gas behind the coating, etc. The thickness of the coating is sensitive to its resonance frequency and can therefore be estimated based on known correlations, as described above. The adhesion of the cement and the material behind the coating are sensitive to the FFT amplitude in the resonance, as well as the phase and group delay around the resonance, so, for example, a deviation in the resonance frequency can be used to detect a change in the thickness of the wall.

[0068] O método acima que usa varredura de frequência ou feixe de banda larga de pulsos curtos pode ajudar a detectar a frequência de ressonância para cada camada de revestimento. O uso do feixe acústico com múltiplos tons acima, com rajadas de banda estreita na frequência de ressonância da camada de revestimento, pode ser usado para maximizar a transmissão de sinal para a camada de revestimento. A correlação dos espectros de FFT medidos e de gabarito é vantajosa ao longo da correlação de domínio de tempo, uma vez que preserva as ressonâncias de revestimentos individuais. As respostas de fase e atraso de grupo são também mais sensíveis ao material de carga atrás (e acoplado atrás) do revestimento.[0068] The above method using frequency sweep or broadband beam with short pulses can help detect the resonance frequency for each coating layer. The use of the multi-tone acoustic beam above, with narrow band bursts at the resonance frequency of the coating layer, can be used to maximize signal transmission to the coating layer. The correlation of the measured and feedback FFT spectra is advantageous over time domain correlation, as it preserves the resonances of individual coatings. The phase and group delay responses are also more sensitive to the charge material behind (and coupled behind) the coating.

[0069] Métodos opcionais podem incluir o uso do parâmetro de interesse para estimar uma característica de uma formação. A estimativa do parâmetro pode incluir o uso de um modelo. Em algumas modalidades, o modelo pode incluir, mas não se limita a, um ou mais dentre: (1) uma equação matemática, (ii) um algoritmo, (iii) uma técnica de desconvolução, e assim por diante. As informações de referência acessíveis ao processador podem também ser usadas.[0069] Optional methods may include the use of the parameter of interest to estimate a characteristic of a formation. The parameter estimate can include the use of a model. In some modalities, the model may include, but is not limited to, one or more of: (1) a mathematical equation, (ii) an algorithm, (iii) a deconvolution technique, and so on. Reference information accessible to the processor can also be used.

[0070] As modalidades do método podem incluir a realização de operações adicionais na formação de solo em função das informações de formação, das propriedades estimadas do refletor(es) ou mediante modelos criados com o uso destes. As operações adicionais podem incluir pelo menos um dentre: i) direcionamento geológico; ii) perfuração de poços adicionais na formação; iii) realizar medições adicionais no revestimento e/ou na formação; iv) estimar parâmetros adicionais do revestimento e/ou da formação; v) instalar equipamentos no poço; vi) avaliar a formação; vii) otimizar o desenvolvimento atual ou futuro na formação ou em uma formação similar; viii) otimizar a exploração atual ou futura na formação ou em uma formação similar; ix) perfurar o poço; e x) produzir um ou mais hidrocarbonetos a partir da formação.[0070] The modalities of the method may include carrying out additional operations in the formation of soil depending on the formation information, the estimated properties of the reflector (s) or through models created with the use of these. Additional operations may include at least one of: i) geological guidance; ii) drilling additional wells in the formation; iii) carry out additional measurements on the coating and / or formation; iv) estimate additional parameters of the coating and / or formation; v) install equipment in the well; vi) evaluate training; vii) optimize current or future development in training or similar training; viii) to optimize the current or future exploration in the formation or in a similar formation; ix) drill the well; and x) producing one or more hydrocarbons from the formation.

[0071] Os parâmetros de interesse estimados podem ser armazenados (registrados) como informações ou visualmente mostrados em um visor (por exemplo, para um engenheiro operacional). Os parâmetros de interesse podem ser transmitidos antes ou depois do armazenamento ou da exibição. Por exemplo, as informações podem ser transmitidas a outros componentes de fundo de poço ou à superfície para armazenamento, exibição, ou processamento adicional. Os aspectos da presente revelação se referem à modelagem de um volume de uma formação de solo com o uso do parâmetro de interesse estimado, como, por exemplo, mediante a associação de valores de parâmetro estimado com porções do volume de interesse ao qual os mesmos correspondem, ou pela representação do limite e da formação em um sistema de coordenada global. O modelo da formação de solo gerado e mantido em certos aspectos da revelação pode ser implementado como uma representação da formação de solo armazenada como informações. As informações (por exemplo, dados) podem ser transmitidas, armazenadas em uma mídia legível por máquina não transitória, e renderizadas (por exemplo, visualmente representadas) em um visor.[0071] The estimated parameters of interest can be stored (registered) as information or visually shown on a display (for example, for an operational engineer). The parameters of interest can be transmitted before or after storage or display. For example, information can be transmitted to other downhole components or to the surface for storage, display, or further processing. The aspects of the present disclosure refer to the modeling of a volume of a soil formation using the parameter of estimated interest, such as, for example, by associating estimated parameter values with portions of the volume of interest to which they correspond , or by representing the limit and the formation in a global coordinate system. The soil formation model generated and maintained in certain aspects of the disclosure can be implemented as a representation of the soil formation stored as information. Information (for example, data) can be transmitted, stored on non-transitory machine-readable media, and rendered (for example, visually represented) on a display.

[0072] O processamento das medições por um processador pode ocorrer na ferramenta, na superfície, ou em um local remoto. A aquisição de dados pode ser controlada, pelo menos em parte, pelos componentes eletrônicos. Implícito no controle e processamento dos dados está o uso de um programa de computador em uma mídia legível por máquina não transitória adequada que permite que os processadores realizem o controle e processamento. A mídia legível por máquina não transitória pode incluir ROM, EPROM, EEPROM, memórias flash e discos ópticos. O termo "processador" é destinado a incluir dispositivos como um arranjo de portas programável em campo (FPGA).[0072] Processing of measurements by a processor can take place on the tool, on the surface, or at a remote location. Data acquisition can be controlled, at least in part, by electronic components. Implicit in the control and processing of data is the use of a computer program on a medium readable by an appropriate non-transitory machine that allows processors to perform control and processing. Non-transitory machine-readable media can include ROM, EPROM, EEPROM, flash memories and optical discs. The term "processor" is intended to include devices such as a field programmable port array (FPGA).

[0073] O termo "dispositivo de transporte", como usado acima, significa qualquer dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou membro que pode ser usado para transportar, alojar, apoiar ou de outro modo facilitar o uso de outro dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou membro. Os dispositivos de transporte não limitadores exembplificativos incluem colunas de perfuração do tipo tubo enrolado em espiral, do tipo tubulação unida e qualquer combinação ou porção dos mesmos. Outros exemplos de dispositivo de transporte incluem tubos de revestimento, cabos de aço, sondas a cabo de aço, sondas a cabo de perfilagem, cargas explosivas para lançamento, subs de fundo de poço, BHAs, elementos de inserção de coluna de perfuração, módulos, gabinetes internos e porções de substrato dos mesmos, e tratores autoimpulsionados. Como usado acima, o termo "sub" se refere a qualquer estrutura que é configurada para envolver parcialmente, envolver completamente, alojar, ou sustentar um dispositivo. O termo "informações", para uso acima, inclui qualquer forma de informação (analógica, digital, EM, impressa, etc.). O termo "processador" ou "dispositivo de processamento de informações" na presente invenção inclui, porém não se limita a, qualquer dispositivo que transmite, recebe, manipula, converte, calcula, modula, transpõe, transporta, armazena ou de outro modo utiliza informações. Um dispositivo de processamento de informações pode incluir um microprocessador, memória residente, e periféricos para executar instruções programadas. O processador pode executar instruções armazenadas em uma memória de computador acessível ao processador, ou pode empregar uma lógica implementada como uma matriz de portas programável em campo (FPGAs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), outro hardware lógico combinatório ou sequencial, e assim por diante. Dessa forma, um processador pode ser configurado para executar um ou mais métodos aqui descritos, e a configuração do processador pode incluir conexão operacional com memória residente e periféricos para executar instruções programadas.[0073] The term "transport device", as used above, means any device, device component, combination of devices, means and / or member that can be used to transport, house, support or otherwise facilitate the use of another device, device component, combination of devices, means and / or member. Non-limiting, non-limiting transport devices include drill coils of the spiral-wound tube type, of the joined tubing type and any combination or portion thereof. Other examples of conveying devices include casing tubes, steel cables, steel cable probes, cable profiling probes, explosive charges for launch, downhole subs, BHAs, drill string inserts, modules, internal cabinets and substrate portions thereof, and self-propelled tractors. As used above, the term "sub" refers to any structure that is configured to partially enclose, completely enclose, house, or support a device. The term "information", for use above, includes any form of information (analog, digital, EM, printed, etc.). The term "processor" or "information processing device" in the present invention includes, but is not limited to, any device that transmits, receives, manipulates, converts, calculates, modulates, transposes, transports, stores or otherwise uses information . An information processing device can include a microprocessor, resident memory, and peripherals to execute programmed instructions. The processor can execute instructions stored in computer memory accessible to the processor, or it can employ logic implemented as a field programmable port array (FPGAs), application-specific integrated circuits (ASICs), other combinatorial or sequential logic hardware, and so on. In this way, a processor can be configured to execute one or more of the methods described here, and the processor configuration can include operational connection with resident memory and peripherals to execute programmed instructions.

[0074] O termo "cimento", como usado aqui, se refere a um material de ligação manipulado, como o concreto, configurado para aplicação de modo a aderir um tubular à formação ou a uma outra estrutura, e não deve ser confundido com cimentos de preenchimento de fratura natural. Tais cimentos são de ocorrência natural e frequentemente associados a um evento de fluido de fratura e ocorrem como cimentos diagenéticos/precipitados precoces que são associados à composição de fluido original do evento de estresse do sistema de fluido. Dependendo da química de fluidos do evento de fluido em uma unidade sedimentar específica (por exemplo, carbonato, siliclástico), esses preenchimentos de fratura podem ser tipos de preenchimento de cimento mineral simples, como calcita.[0074] The term "cement", as used here, refers to a manipulated bonding material, such as concrete, configured for application in order to adhere a tubular to the formation or to another structure, and should not be confused with cements of natural fracture filling. Such cements are naturally occurring and often associated with a fracture fluid event and occur as early diagenetic / precipitated cements that are associated with the original fluid composition of the fluid system stress event. Depending on the fluid chemistry of the fluid event in a specific sedimentary unit (for example, carbonate, siliclastic), these fracture fills can be types of simple mineral cement fill, such as calcite.

[0075] Em algumas modalidades, a estimativa do parâmetro de interesse pode envolver a aplicação de um modelo. O modelo pode incluir, porém sem limitação, (i) uma equação matemática, (ii) um algoritmo, (iii) um banco de dados de parâmetros associados, ou uma combinação dos mesmos.[0075] In some modalities, the estimation of the parameter of interest may involve the application of a model. The model can include, but is not limited to, (i) a mathematical equation, (ii) an algorithm, (iii) a database of associated parameters, or a combination of them.

[0076] O controle de componentes do aparelho e sistemas descritos na presente invenção pode ser realizado com o uso de um ou mais modelos conforme descrito acima. Por exemplo, pelo menos um processador pode ser configurado para modificar as operações |) autonomamente sob condições de disparo, ii) em resposta a comandos do operador, ou iii) combinações dos mesmos. Tais modificações podem incluir mudar parâmetros de perfuração, conduzir a broca de perfuração (por exemplo, direcionamento geológico), mudar um programa de lama, otimizar as medições e assim por diante. O controle desses dispositivos, e dos diversos processos do sistema de perfuração, geralmente pode ser realizado de uma maneira completamente automatizada ou através de interação com pessoal através de notificações, representações gráficas, interfaces de usuário e similares. As informações de referência acessíveis ao processador podem também ser usadas.[0076] The control of device components and systems described in the present invention can be performed using one or more models as described above. For example, at least one processor can be configured to modify operations |) autonomously under trigger conditions, ii) in response to operator commands, or iii) combinations thereof. Such modifications may include changing drilling parameters, driving the drill bit (for example, geological targeting), changing a mud program, optimizing measurements, and so on. The control of these devices, and of the various processes of the drilling system, can generally be carried out in a completely automated way or through interaction with personnel through notifications, graphical representations, user interfaces and the like. Reference information accessible to the processor can also be used.

[0077] O processamento das medições feitas em aplicações de cabo de aço ou MWOD pode ser feito por um processador de superfície, por um processador de fundo de poço, ou em um local remoto. A aquisição de dados pode ser controlada, pelo menos em parte, pelos componentes eletrônicos de fundo de poço. Implícito no controle e processamento dos dados está o uso de um programa de computador em uma mídia legível por máquina não transitória adequada que permite que os processadores realizem o controle e processamento. A mídia legível por máquina não transitória pode incluir ROM, EPROM, EEPROM, memórias flash e discos ópticos. O termo "processador" é destinado a incluir dispositivos como um arranjo de portas programável em campo (FPGA).[0077] The processing of measurements made in wire rope or MWOD applications can be done by a surface processor, by a downhole processor, or at a remote location. Data acquisition can be controlled, at least in part, by downhole electronic components. Implicit in the control and processing of data is the use of a computer program on a medium readable by an appropriate non-transitory machine that allows processors to perform control and processing. Non-transitory machine-readable media can include ROM, EPROM, EEPROM, flash memories and optical discs. The term "processor" is intended to include devices such as a field programmable port array (FPGA).

[0078] Um campo de onda refletido tardio pode ser definido como um campo de onda refletido com uma chegada substancialmente após um campo de onda predominante. Por exemplo, são geradas ondas flexurais que tipicamente podem refletir e fornecer leituras de até cerca de 2 a 4 pés na formação. As ondas que são irradiadas na direção contrária ao poço e se deslocam mais para dentro da formação são chamadas de ondas de propagação, que podem ser refletidas de volta ao poço e são detectadas como sinais atrasados e fracos em relação aos sinais de onda flexural refletidos.[0078] A late reflected wave field can be defined as a reflected wave field with an arrival substantially after a predominant wave field. For example, flexural waves are generated that typically can reflect and provide readings of up to about 2 to 4 feet in the formation. The waves that are radiated in the opposite direction to the well and move further into the formation are called propagation waves, which can be reflected back to the well and are detected as delayed and weak signals in relation to the reflected flexural wave signals.

[0079] Embora a revelação anteriormente mencionada seja direcionada às modalidades de um modo da revelação, várias modificações ficarão evidentes para os versados na técnica. Pretende-se que todas as variações sejam abrangidas pela revelação anteriormente mencionada.[0079] Although the aforementioned disclosure is directed to the modalities of a disclosure mode, several modifications will become apparent to those skilled in the art. It is intended that all variations are covered by the aforementioned disclosure.

Claims (8)

REIVINDICAÇÕES 1. Método para avaliar uma formação de solo intersectada por um poço caracterizado por compreender: estimar uma propriedade de cimento que circunda um tubular na formação de solo por meio de: geração de um sinal acústico com uma ferramenta de perfilagem no poço; estimativa da propriedade em função de um campo de onda refletido tardio de um sinal acústico de resposta modificado, sendo que o sinal acústico de resposta modificado é produzido pela supressão de um componente de modo direto.1. Method for evaluating a soil formation intersected by a well characterized by comprising: estimating a cement property that surrounds a tubular in the soil formation by means of: generating an acoustic signal with a profiling tool in the well; estimation of the property as a function of a late reflected wave field of a modified acoustic signal, and the modified acoustic signal is produced by the suppression of a component in a direct way. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: receber um sinal acústico de resposta indicativo da propriedade; e gerar o sinal acústico de resposta modificado ajustando-se o sinal acústico de resposta com o uso de processamento sísmico para suprimir o componente de modo direto.Method according to claim 1, characterized in that it comprises: receiving an acoustic response signal indicative of the property; and generating the modified acoustic response signal by adjusting the acoustic response signal using seismic processing to directly suppress the component. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a geração do sinal acústico compreender a geração de um sinal acústico centralizado no cimento gerando-se formas de onda configuradas para suprimir o componente de modo direto em um sinal acústico de resposta modificado resultante.Method according to claim 1, characterized in that the generation of the acoustic signal comprises the generation of an acoustic signal centered in the cement generating waveforms configured to directly suppress the component in a resulting modified response acoustic signal . 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a geração do sinal acústico compreender a estimativa de um valor ideal para pelo menos um parâmetro de excitação para que uma fonte de excitação acústica produza uma onda guiada de múltiplos modos misturados em um tubular.Method according to claim 3, characterized in that the generation of the acoustic signal comprises the estimation of an ideal value for at least one excitation parameter so that an acoustic excitation source produces a guided wave in multiple modes mixed in a tubular . 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a geração do sinal acústico compreender a focalização do sinal acústico sobre o cimento.Method according to claim 1, characterized in that the generation of the acoustic signal comprises focusing the acoustic signal on the cement. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a geração do sinal acústico compreender a geração de um feixe acústico com múltiplos tons.6. Method according to claim 1, characterized in that the generation of the acoustic signal comprises the generation of an acoustic beam with multiple tones. 7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o tubular ser um dentre uma pluralidade de tubulares aninhados.Method according to claim 4, characterized in that the tubular is one of a plurality of nested tubulars. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a pluralidade compreender um segundo tubular mais próximo a uma ferramenta no poço que gera o sinal acústico do que o tubular.Method according to claim 7, characterized in that the plurality comprises a second tubular closer to a tool in the well that generates the acoustic signal than the tubular.
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